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JP2008135649A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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JP2008135649A
JP2008135649A JP2006322039A JP2006322039A JP2008135649A JP 2008135649 A JP2008135649 A JP 2008135649A JP 2006322039 A JP2006322039 A JP 2006322039A JP 2006322039 A JP2006322039 A JP 2006322039A JP 2008135649 A JP2008135649 A JP 2008135649A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
pattern
processed
resist
antireflection
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006322039A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirokazu Kato
寛和 加藤
Koji Hashimoto
耕治 橋本
Hideshi Shiobara
英志 塩原
Hidefumi Mukai
英史 向井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2006322039A priority Critical patent/JP2008135649A/en
Publication of JP2008135649A publication Critical patent/JP2008135649A/en
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

【課題】 パターン形成を簡略化した半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 被加工膜100上に第一のパターン105を形成し、第一のパターン105が形成された領域を含む被加工膜100上に反射防止膜106及びレジスト膜107を順に形成し、レジスト膜107を加工してレジストパターン103を形成し、レジストパターン108下に露出した反射防止膜106をレジスト膜107の加工に使用した現像液と同一の現像液により加工して、被加工膜100の一部及び第一のパターン105の少なくとも一部を露出し、第一のパターン105及びレジストパターン108をマスクに被加工膜100を加工することにより、被加工膜100に配線パターン110等を形成する。
【選択図】図1
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which pattern formation is simplified.
A first pattern 105 is formed on a film to be processed 100, an antireflection film 106 and a resist film 107 are sequentially formed on the film 100 to be processed including a region where the first pattern 105 is formed. The resist film 107 is processed to form a resist pattern 103, and the antireflection film 106 exposed under the resist pattern 108 is processed with the same developer as that used for processing the resist film 107, so that the film 100 to be processed is processed. A part of the first pattern 105 and at least a part of the first pattern 105 are exposed, and the processed film 100 is processed using the first pattern 105 and the resist pattern 108 as a mask, thereby forming a wiring pattern 110 and the like on the processed film 100 To do.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に微細パターンの形成方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for forming a fine pattern.

一般に、半導体装置に配線パターン等の微細パターンを形成するとき、フォトリソグラフィが使用される。ここで、被加工膜上に塗布したレジスト膜にマスクパターンを露光する際、入射した光が被加工膜で反射することを抑えるため、被加工膜とレジストパターン間に反射防止膜を塗布する場合がある(例えば、特許文献1参照。)。 Generally, photolithography is used when forming a fine pattern such as a wiring pattern in a semiconductor device. Here, when exposing the mask pattern to the resist film applied on the film to be processed, an antireflection film is applied between the film to be processed and the resist pattern in order to prevent incident light from being reflected by the film to be processed. (For example, refer to Patent Document 1).

しかしながら、被加工膜をフォトリソグラフィにより加工するとき、被加工膜上にマスクパターン等の段差部が予め形成されている場合、反射防止膜が被加工膜上全体に亘って均一な膜厚で成膜されない恐れがある。例えば、予め形成されたマスクパターンのスペース部が微細である場合には、スペース部に形成される反射防止膜の膜厚が他の部分に形成される反射防止膜の膜厚よりも局所的に厚くなる場合等がある。 However, when a film to be processed is processed by photolithography, if a stepped portion such as a mask pattern is previously formed on the film to be processed, the antireflection film has a uniform thickness over the entire film to be processed. There is a risk of not being filmed. For example, when the space portion of the mask pattern formed in advance is fine, the film thickness of the antireflection film formed in the space portion is locally higher than the film thickness of the antireflection film formed in other portions. It may become thick.

このように、被加工膜上に成膜された反射防止膜の膜厚が均一でなければ、レジストパターンを剥離して反射防止膜を除去する工程において、膜厚が異なる部分を別々の工程により除去する必要が生じる場合があり、パターン形成工程が複雑化することがある。
特開平06−204130号公報(図4)
Thus, if the film thickness of the antireflection film formed on the film to be processed is not uniform, in the process of removing the antireflection film by removing the resist pattern, the parts having different film thicknesses are separated by separate processes. It may be necessary to remove the pattern, and the pattern formation process may be complicated.
Japanese Patent Laid-Open No. 06-204130 (FIG. 4)

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、パターン形成を簡略化した半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which pattern formation is simplified.

上記目的を達成するために、本発明の一態様の半導体装置の製造方法は、被加工膜上に第一のパターンを形成する工程と、前記第一のパターンが形成された領域を含む前記被加工膜上に反射防止膜及びレジスト膜を順に形成する工程と、前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成することにより前記反射防止膜を露出し、露出した前記反射防止膜を前記レジスト膜の現像に使用される現像液を用いて除去し、前記被加工膜の一部及び前記第一のパターンの少なくとも一部を露出する工程と、前記第一のパターン及び前記レジストパターンをマスクに前記被加工膜を加工する工程を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for manufacturing a semiconductor device of one embodiment of the present invention includes a step of forming a first pattern on a film to be processed, and the target including a region where the first pattern is formed. A step of sequentially forming an antireflection film and a resist film on the processed film; and developing the resist film to form a resist pattern to expose the antireflection film, and exposing the exposed antireflection film to the resist film Removing using a developer used for development to expose a part of the film to be processed and at least a part of the first pattern; and using the first pattern and the resist pattern as a mask, The method includes a step of processing a processed film.

また、本発明の別の一態様の半導体装置の製造方法は、被加工膜上に第一のパターンを形成する工程と、前記第一のパターンが形成された領域を含む前記被加工膜上に反射防止膜及びレジスト膜を順に形成する工程と、前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成することにより前記反射防止膜を露出し、露出した前記反射防止膜を前記レジスト膜の現像に使用される現像液を用いて除去し、前記第一のパターンの一部を露出する工程と、露出した前記第一のパターン部を加工する工程と、前記レジストパターン及び前記反射防止膜を除去する工程を備えることを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a first pattern on a film to be processed; and forming the first pattern on the film to be processed including the region where the first pattern is formed. A step of sequentially forming an antireflection film and a resist film, and developing the resist film to form a resist pattern to expose the antireflection film, and the exposed antireflection film is used for developing the resist film. Removing a part of the first pattern, processing the exposed first pattern part, and removing the resist pattern and the antireflection film. It is characterized by providing.

また、本発明の別の一態様の半導体装置の製造方法は、被加工膜上に反射防止絶縁膜を形成する工程と、前記反射防止絶縁膜上に第一のパターンを形成する工程と、前記第一のパターンが形成された領域を含む前記反射防止絶縁膜上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜にレジストパターンを形成して前記反射防止絶縁膜の一部及び前記第一のパターンの少なくとも一部を露出する工程と、露出した前記第一のパターン及び前記レジストパターンをマスクにして前記反射防止絶縁膜を加工して前記被加工膜を露出する工程と、露出した前記被加工膜を加工する工程を備えることを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device, the step of forming an antireflection insulating film on a film to be processed, the step of forming a first pattern on the antireflection insulating film, Forming a resist film on the antireflection insulating film including a region where the first pattern is formed; forming a resist pattern on the resist film to form a part of the antireflection insulating film and the first pattern; Exposing the processed film by processing the antireflection insulating film using the exposed first pattern and resist pattern as a mask, and exposing the processed film It is characterized by comprising a step of processing.

また、本発明の別の一態様の半導体装置の製造方法は、被加工膜上に反射防止絶縁膜を形成する工程と、前記反射防止絶縁膜上に第一のパターンを形成する工程と、前記第一のパターンが形成された領域を含む前記反射防止絶縁膜上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜にレジストパターンを形成して前記第一のパターンの一部を露出する工程と、露出した前記第一のパターンを加工する工程と、前記レジストパターンを加工除去した後、前記反射防止絶縁膜を加工して前記被加工膜を露出する工程と、露出した前記被加工膜を加工する工程を備えることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device, the step of forming an antireflection insulating film on a film to be processed, the step of forming a first pattern on the antireflection insulating film, Forming a resist film on the antireflection insulating film including the region where the first pattern is formed; forming a resist pattern on the resist film to expose a part of the first pattern; Processing the exposed first pattern; processing and removing the resist pattern; then processing the antireflection insulating film to expose the processing film; and processing the exposed processing film A process is provided.

本発明によれば、パターン形成を簡略化した半導体装置の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the semiconductor device which simplified pattern formation can be provided.

以下、本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法について図面を参照して説明する。 A method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1を参照して、本発明の実施例1に係る半導体装置の製造方法により、半導体装置に配線パターンを形成する方法を説明する。図1は、本実施例に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 With reference to FIG. 1, a method of forming a wiring pattern in a semiconductor device by a method for manufacturing a semiconductor device according to Example 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to this embodiment.

まず、図1(a)に示すように、単結晶シリコン等の半導体基板(図示を省略)上に、例えばシランガス又はTEOSを用いたプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)、あるいは高密度プラズマ源を用いたCVD等により、ポリシリコン膜等を構成材料とする被加工膜100を形成する。 First, as shown in FIG. 1A, a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) using a silane gas or TEOS or a high-density plasma source is used on a semiconductor substrate (not shown) such as single crystal silicon. A film to be processed 100 having a polysilicon film or the like as a constituent material is formed by CVD or the like.

さらに被加工膜100上には、CVD法等を利用して、最終的に被加工膜100を加工して配線パターンを形成する際のマスク材となる第一の膜101、例えばシリコン窒化膜等を形成する。 Further, a first film 101, for example, a silicon nitride film or the like, which becomes a mask material when the processed film 100 is finally processed to form a wiring pattern by using a CVD method or the like on the processed film 100. Form.

続いて、フォトリソグラフィにより、第一の膜101上に反射防止膜102、反射防止膜102上にレジストパターン103を形成する。すなわち、スピン塗布法等を使用して、被加工膜100上に反射防止膜102を形成し、その後、反射防止膜102上にレジスト膜を塗布する。さらに、フォトマスクを用いてレジスト膜を露光し、レジスト膜の感光部を現像液により除去してレジストパターン103を形成する。 Subsequently, an antireflection film 102 is formed on the first film 101 and a resist pattern 103 is formed on the antireflection film 102 by photolithography. That is, the antireflection film 102 is formed on the film to be processed 100 by using a spin coating method or the like, and then a resist film is applied on the antireflection film 102. Further, the resist film is exposed using a photomask, and the resist portion of the resist film is removed with a developer to form a resist pattern 103.

ここで反射防止膜102は、露光時にレジスト膜へ入射された光が被加工膜100表面まで到達して反射することにより入射波と反射波の干渉が生じることを抑制する機能等を有する薄膜であり、例えば、塗布有機膜又はアモルファスカーボン、SiON膜等の無機CVD膜等である。またレジスト膜は、例えばアクリル系樹脂又はメタクリル系樹脂等を構成材料としており、その感光部は現像液として使用されるアルカリ水溶液等に対して溶解性を有している。 Here, the antireflection film 102 is a thin film having a function of suppressing the occurrence of interference between the incident wave and the reflected wave when light incident on the resist film during exposure reaches the surface of the film 100 to be processed and is reflected. Yes, for example, a coated organic film or an inorganic CVD film such as amorphous carbon or SiON film. The resist film is made of, for example, an acrylic resin or a methacrylic resin, and the photosensitive portion thereof is soluble in an alkaline aqueous solution used as a developer.

次に、図1(b)に示すように、フッ素ガスを用いたRIE(Reactive Ion Etching)等を利用して、レジストパターン103をマスクに反射防止膜102を加工し、さらに第一の膜101を順に加工し第一のパターン105を形成する。さらに、第一のパターン105上に残存したレジストパターン103及び反射防止膜102を、酸素プラズマ等を用いたアッシング及びエッチング等により除去する。 Next, as shown in FIG. 1B, the antireflection film 102 is processed using the resist pattern 103 as a mask by using RIE (Reactive Ion Etching) or the like using fluorine gas, and the first film 101 is further processed. Are sequentially processed to form the first pattern 105. Further, the resist pattern 103 and the antireflection film 102 remaining on the first pattern 105 are removed by ashing or etching using oxygen plasma or the like.

次に、図1(c)に示すように、スピン塗布法等を利用して、被加工膜100上に第一のパターン105を覆うように反射防止膜106を形成する。この反射防止膜106は、後のレジスト膜107の現像工程で使用される現像液、例えばアルカリ系水溶液に可溶性の材料から構成される膜であり、以下では現像液可溶性反射防止膜106と呼ぶ。この現像液可溶性反射防止膜106には、光照射により酸を発生する光酸発生剤、例えばトリフェニルスルホニウムトリフラート、トリフェニルスルホニウムノナフラート等が含まれている。 Next, as shown in FIG. 1C, an antireflection film 106 is formed on the film to be processed 100 so as to cover the first pattern 105 by using a spin coating method or the like. This antireflection film 106 is a film made of a material that is soluble in a developer, for example, an alkaline aqueous solution, used in the subsequent development process of the resist film 107, and is hereinafter referred to as a developer-soluble antireflection film 106. The developer-soluble antireflection film 106 contains a photoacid generator that generates an acid by light irradiation, such as triphenylsulfonium triflate, triphenylsulfonium nonaflate, and the like.

なお、図1(c)では明示しないものの、現像液可溶性反射防止膜106の膜厚は必ずしも被加工膜100上全体において均一に形成されることはなく、間隔の狭い第一のパターン間のスペース部上に形成された現像液可溶性反射防止膜106の膜厚が局所的に厚くなる場合がある。 Although not clearly shown in FIG. 1C, the film thickness of the developer-soluble antireflection film 106 is not necessarily formed uniformly on the entire film to be processed 100, and the space between the first patterns with a narrow interval is used. The film thickness of the developer-soluble antireflection film 106 formed on the part may be locally thick.

次に、図1(d)に示すように、現像液可溶性反射防止膜106上にレジスト膜107を塗布形成する。レジスト膜107は、現像液可溶性反射防止膜106を溶解することができる現像液により現像される材料、例えば上述したレジスト膜107と同様、アクリル系樹脂等を構成材料とする。 Next, as shown in FIG. 1D, a resist film 107 is formed by coating on the developer-soluble antireflection film 106. The resist film 107 is made of a material that is developed by a developer capable of dissolving the developer-soluble antireflection film 106, for example, an acrylic resin or the like, similar to the resist film 107 described above.

次に、図1(e)に示すように、フォトマスクを用いてレジスト膜107を露光して、レジスト膜107の感光部をアルカリ水溶液等の現像液で現像してレジストパターン108を形成し、さらにその下方の現像液可溶性反射防止膜106も同一の現像液を用いて連続的に溶解除去し、被加工膜100表面の一部及び第一のパターン105を露出させる。 Next, as shown in FIG. 1E, the resist film 107 is exposed using a photomask, and the photosensitive portion of the resist film 107 is developed with a developer such as an alkaline aqueous solution to form a resist pattern 108. Further, the developer-soluble antireflection film 106 underneath is continuously dissolved and removed using the same developer to expose a part of the surface of the film to be processed 100 and the first pattern 105.

本実施例では、図1(e)に示すように、レジストパターン108を第一のパターン105の中間位置に残すように形成する。これにより被加工膜100上に、第一のパターン105及びレジストパターン108間がリソグラフィ限界のハーフピッチとなるように、第一のパターン105及びレジストパターン108をそれぞれ形成することが可能となる。 In this embodiment, as shown in FIG. 1E, the resist pattern 108 is formed so as to remain in the middle position of the first pattern 105. As a result, the first pattern 105 and the resist pattern 108 can be formed on the film to be processed 100 so that the space between the first pattern 105 and the resist pattern 108 has a half pitch that is a lithography limit.

なお、本実施例では第一のパターン105全てを露出するようにレジストパターン108を形成しているが、第一のパターン105の一部を覆うようにレジストパターン108を形成してもよい。 In this embodiment, the resist pattern 108 is formed so as to expose the first pattern 105, but the resist pattern 108 may be formed so as to cover a part of the first pattern 105.

一般的に、パターン等の段差部が形成されている被加工膜上に反射防止膜及びレジスト膜を形成する場合において、特に近接する段差間(パターンスペース部等)が微細である場合には、段差間に形成される反射防止膜の膜厚が他の部分に形成される反射防止膜の膜厚よりも局所的に厚くなる場合等がある。 Generally, when an antireflection film and a resist film are formed on a film to be processed on which a stepped portion such as a pattern is formed, particularly when a step between adjacent steps (pattern space portion or the like) is fine, In some cases, the film thickness of the antireflection film formed between the steps is locally thicker than the film thickness of the antireflection film formed in another part.

このように、被加工膜上に成膜された反射防止膜の膜厚が均一でなければ、反射防止膜を除去する工程において、膜厚が異なる部分を別々の工程により除去する必要が生じる場合があるため、半導体装置のパターン形成工程が複雑化することがある。 As described above, when the thickness of the antireflection film formed on the film to be processed is not uniform, in the process of removing the antireflection film, it is necessary to remove portions having different film thicknesses by separate processes. Therefore, the pattern formation process of the semiconductor device may be complicated.

しかしながら、本実施例のように、反射防止膜にレジストパターン形成に用いられる現像液に可溶性の材料(現像液可溶性反射防止膜106)を使用することで、レジスト膜107の現像工程に引き続き、レジスト膜107下に形成された現像液可溶性反射防止膜106の膜厚の異なるそれぞれの部分を一斉に現像液により溶解することができる。これにより、パターン等の段差部を有する被加工膜上に形成される反射防止膜の除去工程を削減して、パターン形成工程を簡易化することができる。 However, as in this embodiment, by using a material soluble in the developer used for forming the resist pattern for the antireflection film (developer-soluble antireflective film 106), the resist film 107 is subjected to the development process following the resist film 107 development process. The different portions of the developer-soluble antireflection film 106 formed under the film 107 can be simultaneously dissolved by the developer. Thereby, the removal process of the antireflection film formed on the film to be processed having a stepped portion such as a pattern can be reduced, and the pattern forming process can be simplified.

次に、図1(f)に示したように、RIEにより、第一のパターン105、レジストパターン108及び現像液可溶性反射防止膜106をマスクにして、被加工膜100を加工し配線溝109を形成する。 Next, as shown in FIG. 1F, the film to be processed 100 is processed by RIE using the first pattern 105, the resist pattern 108, and the developer-soluble antireflection film 106 as a mask to form the wiring groove 109. Form.

最後に、図1(g)に示したように、レジストパターン108、第一のパターン105及び現像液可溶性反射防止膜106をアッシング及びエッチング等により除去した後、電気めっき法等を使用して配線溝109に銅等の配線材料を埋め込み、さらにCMP(Chemical Mechanical Polishing)により配線溝109外部の銅を研磨除去して被加工膜100に配線パターン110を形成する。この配線パターン110は、例えばライン状パターンとして形成される。 Finally, as shown in FIG. 1G, after removing the resist pattern 108, the first pattern 105, and the developer-soluble antireflection film 106 by ashing, etching, etc., wiring is performed using an electroplating method or the like. A wiring material such as copper is embedded in the groove 109 and copper outside the wiring groove 109 is polished and removed by CMP (Chemical Mechanical Polishing) to form a wiring pattern 110 on the film to be processed 100. The wiring pattern 110 is formed as a line pattern, for example.

以上のように、本実施例に係る半導体装置の製造方法を用いることにより、反射防止膜の除去工程を簡略化することができ、簡易な方法で配線パターンを形成することができる。 As described above, by using the semiconductor device manufacturing method according to this embodiment, the antireflection film removing step can be simplified, and a wiring pattern can be formed by a simple method.

(実施例1の変形例)
次に、図2を参照して、上述の実施例1に係る半導体装置の製造方法の変形例を説明する。図2は、本変形例に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。本変形例に係る半導体装置の製造方法が、実施例1に係る半導体装置の製造方法と異なる点は、被加工膜上に形成した第一のパターンをさらに加工して微細パターンを形成し、加工した第一のパターンをマスクに被加工膜を加工する点にある。このため、実施例1で説明した半導体装置と同一部分には同一符号を付して、実施例1で説明した半導体装置の製造方法と同一工程の説明は省略する。
(Modification of Example 1)
Next, with reference to FIG. 2, a modification of the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to this modification. The semiconductor device manufacturing method according to this modification differs from the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment in that the first pattern formed on the film to be processed is further processed to form a fine pattern. The film to be processed is processed using the first pattern as a mask. For this reason, the same parts as those of the semiconductor device described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description of the same steps as those of the semiconductor device manufacturing method described in the first embodiment is omitted.

まず、上述の図1(a)〜図1(d)に示した製造工程と同様、被加工膜上に第一のパターン、現像液可溶性反射防止膜及びレジスト膜を順に形成する。次に、図2(a)に示すように、所定のパターンを有するフォトマスクを用いてレジスト膜を露光し、レジスト膜の感光部を、例えばアルカリ系水溶液等の現像液を用いて現像除去する。続いて、レジスト膜を現像後、レジスト膜の現像に使用した現像液と同一の現像液を用いて、現像液可溶性反射防止膜106の露出部を溶解し、第一のパターン105の所定部分を露出する。 First, as in the manufacturing process shown in FIGS. 1A to 1D, a first pattern, a developer-soluble antireflection film, and a resist film are sequentially formed on a film to be processed. Next, as shown in FIG. 2A, the resist film is exposed using a photomask having a predetermined pattern, and the exposed portion of the resist film is developed and removed using a developer such as an alkaline aqueous solution. . Subsequently, after developing the resist film, using the same developer as used for developing the resist film, the exposed portion of the developer-soluble antireflection film 106 is dissolved, and a predetermined portion of the first pattern 105 is removed. Exposed.

なおこのとき、図示を省略するものの、第一のパターン105を露出するのみならず、被加工膜100を露出するようにレジスト膜及び現像液可溶性反射防止膜106を除去してもよい。 At this time, although not shown, not only the first pattern 105 but also the resist film and the developer-soluble antireflection film 106 may be removed so as to expose the film 100 to be processed.

このように本変形例においても、反射防止膜106をレジスト膜の現像液で溶解することで、膜厚の異なる反射防止膜部分を纏めて加工除去することが可能であり、反射防止膜の除去工程を簡略化することができる。 As described above, also in the present modification, it is possible to process and remove the antireflection film portions having different film thicknesses by dissolving the antireflection film 106 with the developing solution of the resist film. The process can be simplified.

次に、図2(b)に示すように、RIEにより、露出した第一のパターン105部分を除去して被加工膜100を露出する。このように第一のパターン105を加工することで、第一のパターン105に更にパターンを追加形成して微細なパターンを形成することができる。 Next, as shown in FIG. 2B, the exposed first pattern 105 portion is removed by RIE to expose the film to be processed 100. By processing the first pattern 105 in this way, a fine pattern can be formed by additionally forming a pattern on the first pattern 105.

次に、図2(c)に示すように、レジストパターン108及び現像液可溶性反射防止膜106をそれぞれアッシング及びエッチング等により除去した後、第一のパターン105をマスクに露出した被加工膜100を加工して、被加工膜100に配線溝109を形成する。 Next, as shown in FIG. 2C, the resist pattern 108 and the developer-soluble antireflection film 106 are removed by ashing, etching, or the like, respectively, and then the film to be processed 100 with the first pattern 105 exposed using a mask is formed. The wiring groove 109 is formed in the processed film 100 by processing.

その後、エッチング等により第一のパターン105を除去後、図1(g)で示した製造工程と同様に、配線溝109に配線材料を埋め込み形成して配線パターンを形成する。 Thereafter, after removing the first pattern 105 by etching or the like, a wiring pattern is formed by embedding a wiring material in the wiring groove 109 in the same manner as the manufacturing process shown in FIG.

以上のように、本変形例に係る半導体装置の製造方法を用いても、反射防止膜の除去工程を簡略化することができ、簡易な方法で配線パターンを形成することができる。 As described above, even when the method for manufacturing a semiconductor device according to this modification is used, the removal process of the antireflection film can be simplified, and a wiring pattern can be formed by a simple method.

次に、図3を参照して、本発明の実施例2に係る半導体装置の製造方法により、半導体装置に配線パターンを形成する方法を説明する。図3は、本実施例に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。本実施例に係る半導体装置の製造方法が、実施例1に係る半導体装置の製造方法と異なる点は、現像液可溶性反射防止膜を使用せずに、反射防止機能を有する絶縁膜を被加工膜と第一のパターンに介在することにある。このため、実施例1で説明した半導体装置と同一部分には同一符号を付して、実施例1で説明した半導体装置の製造方法と同一工程の説明は省略する。 Next, with reference to FIG. 3, a method for forming a wiring pattern in a semiconductor device by the method for manufacturing a semiconductor device according to Example 2 of the present invention will be described. FIG. 3 is a process cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device according to this example. The semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment differs from the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment in that an insulating film having an antireflection function is used as a film to be processed without using a developer-soluble antireflection film. And intervening in the first pattern. For this reason, the same parts as those of the semiconductor device described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description of the same steps as those of the semiconductor device manufacturing method described in the first embodiment is omitted.

まず、図3(a)に示すように、ポリシリコン膜等の被加工膜100上に、塗布法等により反射防止機能を有する絶縁膜111(以下、反射防止絶縁膜111と呼ぶ)を形成する。この反射防止絶縁膜111には、例えばケイ素系化合物、すなわちメチルシロキサン、メチルシルセスキオキサン、フェニルシロキサン、フェニルシルセスキオキサン、メチルフェニルシロキサン、メチルフェニルシルセスキオキサン、シリケートポリマー及びそれらの混合物を構成材料とするものであり、より具体的にはDARCTM(Dielectric Anti Reflective Coating、米アプライドマテリアルズ社製)、TERA(Tunable Etch-Resistant Anti-Reflective Coating、米IBM社、東京エレクトロン社製)等が使用される。さらに、実施例1と同様、反射防止絶縁膜111上に、第一の膜101、反射防止膜102及びレジスト膜を積層した後、レジストパターン103を形成する。 First, as shown in FIG. 3A, an insulating film 111 having an antireflection function (hereinafter referred to as an antireflection insulating film 111) is formed on a film to be processed 100 such as a polysilicon film by a coating method or the like. . The antireflection insulating film 111 includes, for example, a silicon compound, that is, methylsiloxane, methylsilsesquioxane, phenylsiloxane, phenylsilsesquioxane, methylphenylsiloxane, methylphenylsilsesquioxane, silicate polymer, and a mixture thereof. More specifically, DARC (Dielectric Anti Reflective Coating, manufactured by Applied Materials, Inc.), TERA (Tunable Etch-Resistant Anti-Reflective Coating, IBM, manufactured by Tokyo Electron) Etc. are used. Further, as in Example 1, the first film 101, the antireflection film 102, and the resist film are laminated on the antireflection insulating film 111, and then a resist pattern 103 is formed.

次に、図3(b)に示すように、RIEにより、レジストパターン103をマスクに反射防止膜102を加工し、引き続いて第一の膜101を加工して第一のパターン105を形成する。   Next, as shown in FIG. 3B, the antireflection film 102 is processed by RIE using the resist pattern 103 as a mask, and then the first film 101 is processed to form a first pattern 105.

次に、図3(c)に示すように、レジストパターン103及び反射防止膜102をアッシング及びエッチング等により除去した後、反射防止絶縁膜111上に第一のパターン105を覆うように再度レジスト膜107を形成する。   Next, as shown in FIG. 3C, after removing the resist pattern 103 and the antireflection film 102 by ashing, etching, or the like, the resist film is again formed so as to cover the first pattern 105 on the antireflection insulating film 111. 107 is formed.

次に、図3(d)に示すように、フォトマスクを用いてレジスト膜107を露光し、その感光部を加工して、第一のパターン105及び反射防止絶縁膜111を露出するようにレジストパターン108を形成する。ここで本実施例では、レジストパターン108を第一のパターン105の中間位置に形成する。これにより反射防止絶縁膜111上に、第一のパターン105及びレジストパターン108間をリソグラフィ限界のハーフピッチとなるように、第一のパターン105及びレジストパターン108をそれぞれ形成することが可能となる。なおこのとき、レジスト膜107下には反射防止機能を有する反射防止絶縁膜111が形成されているため、露光時にレジスト膜107へ入射した光がレジスト膜107と第一のパターン105及び反射防止絶縁膜111との界面で反射することを防止することができる。   Next, as shown in FIG. 3D, the resist film 107 is exposed using a photomask, and the photosensitive portion is processed so that the first pattern 105 and the antireflection insulating film 111 are exposed. A pattern 108 is formed. Here, in this embodiment, the resist pattern 108 is formed at an intermediate position of the first pattern 105. As a result, the first pattern 105 and the resist pattern 108 can be formed on the antireflection insulating film 111 so that the first pattern 105 and the resist pattern 108 have a half pitch that is a lithography limit. At this time, since an antireflection insulating film 111 having an antireflection function is formed under the resist film 107, light incident on the resist film 107 during exposure is exposed to the resist film 107, the first pattern 105, and the antireflection insulating film. Reflection at the interface with the film 111 can be prevented.

次に、図3(e)に示すように、第一のパターン105及びレジストパターン108をマスクにして、反射防止絶縁膜111を加工する。続いて、第一のパターン105及びレジストパターン108をマスクにして被加工膜100を加工して、被加工膜100に配線溝109を形成する。またこのとき、レジストパターン108及び第一のパターン105をマスクに反射防止絶縁膜111を加工後、レジストパターン108及び第一のパターン105を除去して反射防止絶縁膜111のみをマスクに被加工膜100を加工してもよい。   Next, as shown in FIG. 3E, the antireflection insulating film 111 is processed using the first pattern 105 and the resist pattern 108 as a mask. Subsequently, the processed film 100 is processed using the first pattern 105 and the resist pattern 108 as a mask, and a wiring groove 109 is formed in the processed film 100. At this time, after processing the antireflection insulating film 111 using the resist pattern 108 and the first pattern 105 as a mask, the resist pattern 108 and the first pattern 105 are removed and only the antireflection insulating film 111 is used as a mask. 100 may be processed.

その後、第一のパターン105、レジストパターン108及び反射防止絶縁膜111をエッチング及びアッシング等により除去した後、配線溝109に配線材料を埋め込み、配線パターンを形成する。 Thereafter, the first pattern 105, the resist pattern 108, and the antireflection insulating film 111 are removed by etching, ashing, or the like, and then a wiring material is embedded in the wiring groove 109 to form a wiring pattern.

以上のようにして、本実施例に係る半導体装置の製造方法を用いることにより、半導体装置の配線パターンを形成することができる。 As described above, the wiring pattern of the semiconductor device can be formed by using the manufacturing method of the semiconductor device according to this embodiment.

本実施例に係る半導体装置の製造方法では、被加工膜とパターン等の間に反射防止機能を有する反射防止絶縁膜を形成しており、実施例1のようにパターン等が形成された被加工膜上に反射防止膜を形成しない。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to the present example, an antireflection insulating film having an antireflection function is formed between the film to be processed and the pattern, and the object to be processed in which the pattern or the like is formed as in Example 1. No antireflection film is formed on the film.

このため、本実施例に係る半導体装置の製造方法では、被加工膜上に形成した反射防止膜の膜厚が不均一となり反射防止膜を別々の工程により除去するといった必要がなく、配線パターン等の形成を簡易化することが可能である。 For this reason, in the manufacturing method of the semiconductor device according to the present embodiment, the film thickness of the antireflection film formed on the film to be processed is not uniform, and it is not necessary to remove the antireflection film by a separate process. The formation of can be simplified.

また一般に、パターン等の段差部を有する被加工膜上に形成された反射防止膜を加工除去する際、スペースが狭いパターン部間に形成された反射防止膜の除去速度が、その他のパターン部間に形成された反射防止膜の除去速度に対して相対的に異なる恐れがあり、反射防止膜全体を所望の形状に加工することが困難となる場合がある。 In general, when an antireflection film formed on a film to be processed having a stepped portion such as a pattern is processed and removed, the removal speed of the antireflection film formed between the pattern portions having a narrow space is reduced between other pattern portions. There is a possibility that the removal rate of the antireflection film formed on the substrate may be relatively different, and it may be difficult to process the entire antireflection film into a desired shape.

これに対し、本実施例では、反射防止絶縁膜111が平坦な被加工膜100上に形成されているため、反射防止絶縁膜111の除去速度が特定の箇所においてばらつく恐れがなく、除去速度を一定に保つことができる。このため、第一のパターン105及びレジストパターン108をマスクに反射防止絶縁膜111を所望の形状に加工することが容易になり、反射防止絶縁膜111をマスクにして加工される配線パターンの形状を所望の形状・サイズに加工することが容易となる。 In contrast, in this embodiment, since the antireflection insulating film 111 is formed on the flat film to be processed 100, the removal rate of the antireflection insulating film 111 is not likely to vary at a specific location, and the removal rate is increased. Can be kept constant. Therefore, it becomes easy to process the antireflection insulating film 111 into a desired shape using the first pattern 105 and the resist pattern 108 as a mask, and the shape of the wiring pattern processed using the antireflection insulating film 111 as a mask can be changed. It becomes easy to process into a desired shape and size.

(実施例2の変形例)
次に、図4を参照して、上述の実施例2に係る半導体装置の製造方法の変形例を説明する。図4は、本変形例の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。本変形例に係る半導体装置の製造方法が、実施例2に係る半導体装置の製造方法と異なる点は、被加工膜上に形成した第一のパターンをさらに加工して微細パターンを形成する点にある。このため、実施例1、2で説明した半導体装置と同一部分には同一符号を付して、実施例1、2で説明した半導体装置の製造方法と同一工程の説明は省略する。
(Modification of Example 2)
Next, with reference to FIG. 4, a modification of the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment will be described. FIG. 4 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to this modification. The semiconductor device manufacturing method according to this modification differs from the semiconductor device manufacturing method according to the second embodiment in that the first pattern formed on the film to be processed is further processed to form a fine pattern. is there. For this reason, the same parts as those of the semiconductor device described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description of the same steps as those of the semiconductor device manufacturing method described in the first and second embodiments is omitted.

まず、図3(a)〜図3(c)に示す工程と同様にして、被加工膜100上に反射防止絶縁膜111、反射防止絶縁膜111上に第一のパターン105、レジスト膜を順に形成する。その後、図4(a)に示すように、フォトマスクを用いてレジスト膜を現像して、第一のパターン105を露出するようにレジストパターン108を形成する。 First, similarly to the steps shown in FIGS. 3A to 3C, the antireflection insulating film 111 is formed on the film to be processed 100, the first pattern 105 and the resist film are sequentially formed on the antireflection insulating film 111. Form. Thereafter, as shown in FIG. 4A, the resist film is developed using a photomask to form a resist pattern 108 so that the first pattern 105 is exposed.

なおこのとき、図示を省略するものの、第一のパターン105を露出するのみならず、被加工膜100を露出するようにレジスト膜及び第一の膜101を除去してもよい。 At this time, although not shown, the resist film and the first film 101 may be removed so as to expose not only the first pattern 105 but also the film to be processed 100.

このように本変形例においても、レジスト膜下には反射防止機能を有する反射防止絶縁膜111が形成されているため、露光時にレジスト膜へ入射した光がレジスト膜と第一のパターン105との界面で反射することを防止することができる。 As described above, also in this modification, since the antireflection insulating film 111 having an antireflection function is formed under the resist film, the light incident on the resist film at the time of exposure is formed between the resist film and the first pattern 105. It is possible to prevent reflection at the interface.

次に、図4(b)に示すように、RIEにより、露出した第一のパターン105部分を加工して反射防止絶縁膜111を露出する。このように第一のパターン105をさらに加工することで、第一のパターン105にパターンを追加し、第一の膜101に微細なパターンを形成することができる。 Next, as shown in FIG. 4B, the exposed first pattern 105 portion is processed by RIE to expose the antireflection insulating film 111. By further processing the first pattern 105 in this way, a pattern can be added to the first pattern 105 and a fine pattern can be formed on the first film 101.

次に、図4(c)に示すように、レジストパターン108をアッシングにより除去した後、RIEにより、第一のパターン105をマスクに露出した反射防止絶縁膜111を加工する。 Next, as shown in FIG. 4C, after the resist pattern 108 is removed by ashing, the antireflection insulating film 111 with the first pattern 105 exposed as a mask is processed by RIE.

続いて、図4(d)に示すように、第一のパターン105及び反射防止絶縁膜111をマスクに被加工膜100を加工して、被加工膜100に配線溝109を形成する。なおこのとき、第一のパターン105を除去した後、反射防止絶縁膜111をマスクにして被加工膜100を加工してもよい。 Subsequently, as illustrated in FIG. 4D, the processed film 100 is processed using the first pattern 105 and the antireflection insulating film 111 as a mask to form a wiring groove 109 in the processed film 100. At this time, after the first pattern 105 is removed, the film to be processed 100 may be processed using the antireflection insulating film 111 as a mask.

その後、エッチング等により第一のパターン105及び反射防止絶縁膜111を除去した後、図1(g)で示した製造工程と同様に、配線溝109に配線材料を埋め込み形成して配線パターンを形成する。 Thereafter, the first pattern 105 and the antireflection insulating film 111 are removed by etching or the like, and then a wiring material is embedded in the wiring groove 109 to form a wiring pattern, as in the manufacturing process shown in FIG. To do.

以上のように、本変形例に係る半導体装置の製造方法を用いることにより、反射防止膜の除去工程を簡略化することができ、簡易な方法で配線パターンを形成することができる。 As described above, by using the semiconductor device manufacturing method according to this modification, the antireflection film removing step can be simplified, and a wiring pattern can be formed by a simple method.

本変形例に係る半導体装置の製造方法によっても、平坦な被加工膜100とパターン等の間に反射防止機能を有する反射防止絶縁膜111を形成しているため、被加工膜上に形成した反射防止膜の膜厚が不均一となり反射防止膜を別々の工程により除去する必要がなく、配線パターン等の形成を簡易化することが可能である。 Also by the semiconductor device manufacturing method according to this modification, the antireflection insulating film 111 having an antireflection function is formed between the flat film 100 and the pattern, so that the reflection formed on the film is processed. It is possible to simplify the formation of a wiring pattern or the like because the film thickness of the anti-reflection film becomes non-uniform and it is not necessary to remove the anti-reflection film by a separate process.

また、反射防止絶縁膜111が平坦な被加工膜100上に形成されるため、反射防止絶縁膜111の加工速度が特定の箇所においてばらつく恐れがなく、加工速度を一定に保つことができる。このため、反射防止絶縁膜111を所望の形状に加工することが容易になる。 Further, since the antireflection insulating film 111 is formed on the flat film to be processed 100, the processing speed of the antireflection insulating film 111 is not likely to vary at a specific location, and the processing speed can be kept constant. For this reason, it becomes easy to process the antireflection insulating film 111 into a desired shape.

次に、図5〜図7を参照して、本発明の実施例3に係る半導体装置の製造方法により、半導体装置に配線パターンを形成する方法を説明する。図5〜図7は、本実施例に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。本実施例に係る半導体装置の製造方法が、実施例1に係る半導体装置の製造方法と異なる点は、第一のパターンの形成方法である。このため、実施例1で説明した半導体装置と同一部分には同一符号を付して、実施例1で説明した半導体装置の製造方法と同一工程の説明は省略する。 Next, with reference to FIGS. 5 to 7, a method of forming a wiring pattern in a semiconductor device by the method for manufacturing a semiconductor device according to Example 3 of the present invention will be described. 5 to 7 are process diagrams showing the method of manufacturing the semiconductor device according to this embodiment. The semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment differs from the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment in the first pattern formation method. For this reason, the same parts as those of the semiconductor device described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description of the same steps as those of the semiconductor device manufacturing method described in the first embodiment is omitted.

また、本実施例は、例えばNAND型フラッシュメモリ等のメモリCell領域とその周辺回路領域のそれぞれの配線パターンを同時に形成する方法を示すものであり、図5〜図7のうち、左図が工程断面図、右図が工程平面図である。なお、それぞれの図において、右側をメモリCell領域A、左側をメモリ周辺回路領域Aとしている。 Further, this embodiment shows a method of simultaneously forming respective wiring patterns in a memory cell area such as a NAND flash memory and its peripheral circuit area, and the left figure in FIGS. A sectional view and a right view are process plan views. In each figure, the right side is the memory cell area A 1 and the left side is the memory peripheral circuit area A 2 .

まず、図5(a)に示すように、単結晶シリコン等の半導体基板(図示を省略)上に、例えばシランガス又はTEOSを用いたプラズマCVD、あるいは高密度プラズマ源を用いたCVD等により、ポリシリコン膜等を構成材料とする被加工膜100を形成する。続いて、プラズマCVD法等を使用して、被加工膜100上にBSG膜等の犠牲膜112を形成する。 First, as shown in FIG. 5A, on a semiconductor substrate such as single crystal silicon (not shown), for example, plasma CVD using silane gas or TEOS, or CVD using a high-density plasma source is used. A film to be processed 100 including a silicon film or the like as a constituent material is formed. Subsequently, a sacrificial film 112 such as a BSG film is formed on the film to be processed 100 using a plasma CVD method or the like.

次に、フォトリソグラフィにより、犠牲膜112上に反射防止膜102(図示を省略)を介してレジスト膜を塗布し、メモリCell領域Aのレジスト膜に所定のライン状パターンを転写する。これにより、メモリCell領域Aの犠牲膜112上にライン状のレジストパターン103が形成される。このとき、本実施例ではライン状のレジストパターン103の幅を約60nm程とし、レジストパターン103のピッチを120nm程度とする。 Next, by photolithography, a resist film is applied over the antireflective on the sacrificial film 112 film 102 (not shown), transferring a predetermined linear pattern on the resist film in the memory Cell area A 1. Thus, a resist pattern 103 on the sacrificial layer 112 line-shaped memory Cell area A 1 is formed. At this time, in this embodiment, the width of the linear resist pattern 103 is about 60 nm, and the pitch of the resist pattern 103 is about 120 nm.

次に、図5(b)に示すように、エッチングにより、レジストパターン103のスリミングを行う。このとき、スリミング後のレジストパターン103の幅は、最終的にライン状の配線パターンの幅とほぼ同等となり、本実施例では約30nm程度とする。なお、このスリミング工程が不必要であれば、スリミング工程を省略することも可能である。 Next, as shown in FIG. 5B, the resist pattern 103 is slimmed by etching. At this time, the width of the resist pattern 103 after slimming is finally substantially equal to the width of the line-shaped wiring pattern, and is about 30 nm in this embodiment. If this slimming process is unnecessary, the slimming process can be omitted.

次に、図5(c)に示すように、レジストパターン103をマスクにして、RIEにより犠牲膜112を加工し、メモリCell領域Aの被加工膜100上に犠牲膜パターン113を形成する。さらに、犠牲膜パターン113上の反射防止膜102及びレジストパターン103をエッチング及びアッシングにより除去する。 Next, as shown in FIG. 5 (c), the resist pattern 103 as a mask, to process the sacrificial layer 112 by RIE, forming a sacrificial layer pattern 113 on the film to be processed 100 in the memory Cell area A 1. Further, the antireflection film 102 and the resist pattern 103 on the sacrificial film pattern 113 are removed by etching and ashing.

次に、図6(a)に示すように、CVD法等を用いて、シリコン窒化膜等を構成材料とする第一の膜101を、犠牲膜パターン113を覆うように被加工膜100上に形成する。ここで、第一の膜101の膜厚は、後のエッチバック工程により加工形成される第一のパターン105の幅とほぼ同一寸法となり、最終的に形成されるライン状の配線パターンのスペース寸法となる。本実施例では、第一の膜101の膜厚を、ライン状の配線パターンの設計幅と同様となるように、約30nm程度とする。 Next, as shown in FIG. 6A, a first film 101 made of a silicon nitride film or the like is formed on the film to be processed 100 so as to cover the sacrificial film pattern 113 by using a CVD method or the like. Form. Here, the film thickness of the first film 101 is substantially the same as the width of the first pattern 105 processed and formed by a later etch back process, and the space dimension of the finally formed line-shaped wiring pattern. It becomes. In this embodiment, the film thickness of the first film 101 is set to about 30 nm so as to be the same as the design width of the line-shaped wiring pattern.

次に、図6(b)に示すように、第一の膜101をエッチバックにより全面加工して、周辺回路領域A及びメモリCell領域Aの犠牲膜パターン113間において被加工膜100を露出させるとともに、犠牲膜パターン113側壁部に第一のパターン105を形成する。なおここで、第一のパターン105は、図6(b)の工程平面図に示すように、犠牲膜パターン113を囲うループ状の平面形状を有している。 Next, as shown in FIG. 6 (b), the first film 101 and the entire surface is processed by etching back the film to be processed 100 in between the peripheral circuit region A 2 and the sacrificial layer patterns 113 in the memory Cell area A 1 The first pattern 105 is formed on the side wall of the sacrificial film pattern 113 while being exposed. Here, the first pattern 105 has a loop-like planar shape surrounding the sacrificial film pattern 113 as shown in the process plan view of FIG.

次に、図6(c)に示すように、中性HF分子を含有する溶液等を用いたエッチングにより、犠牲膜パターン113を選択的に剥離する。 Next, as shown in FIG. 6C, the sacrificial film pattern 113 is selectively peeled off by etching using a solution containing neutral HF molecules.

次に、図6(d)に示すように、スピン塗布法等により、被加工膜100上に反射防止膜106を形成する。この反射防止膜106は、後のレジスト膜現像工程において使用される現像液、例えばアルカリ水溶液等に溶解する現像液可溶性反射防止膜106である。なおここで、図示したように、パターンスペースの狭い部分においては反射防止膜106の膜厚が局所的に厚くなり第一のパターン105の高さ位置付近まで反射防止膜106が形成される場合がある。 Next, as shown in FIG. 6D, an antireflection film 106 is formed on the film to be processed 100 by a spin coating method or the like. The antireflection film 106 is a developer-soluble antireflection film 106 that dissolves in a developer used in a subsequent resist film development step, such as an alkaline aqueous solution. Here, as shown in the figure, there is a case where the thickness of the antireflection film 106 is locally increased in a portion where the pattern space is narrow, and the antireflection film 106 is formed up to the vicinity of the height position of the first pattern 105. is there.

次に、図7(a)に示すように、現像液可溶性反射防止膜106上に、第一のパターン105を覆うようにレジスト膜107を塗布形成する。 Next, as shown in FIG. 7A, a resist film 107 is formed on the developer soluble antireflection film 106 so as to cover the first pattern 105.

次に、図7(b)に示すように、Cell領域Aの第一のパターン105を露出するとともに、周辺辺回路領域Aの配線パターンを形成するため、被加工膜100上のレジスト膜107を露光し、更に感光部を現像液により現像してレジストパターン108を形成する。なおこのとき、図7(b)の工程平面図に示すように、レジストパターン108は、ループ状に閉じられた第一のパターン105の両端部を覆うように形成される。 Next, as shown in FIG. 7 (b), while exposing the first pattern 105 of the Cell area A 1, in order to form a wiring pattern of the peripheral side circuit region A 2, the resist film on the film to be processed 100 107 is exposed, and the photosensitive portion is further developed with a developer to form a resist pattern 108. At this time, as shown in the process plan view of FIG. 7B, the resist pattern 108 is formed so as to cover both ends of the first pattern 105 closed in a loop shape.

またこのレジスト膜107の現像時において、レジスト膜107下の現像液可溶性反射防止膜106を現像液により溶解させて除去する。このように、現像液可溶性反射防止膜106を現像液により溶解することで、現像液可溶性反射防止膜106の膜厚の異なる部分、例えば本実施例ではCell領域Aと周辺辺回路領域Aにおいて形成されている現像液可溶性反射防止膜部をそれぞれ別々の工程で除去する必要がなく一斉に除去することができる。 Further, when developing the resist film 107, the developer-soluble antireflection film 106 under the resist film 107 is removed by being dissolved by the developer. Thus, a developer soluble antireflective film 106 to dissolve by the developer, the developer layer different portions of thicknesses of soluble anti-reflection film 106, for example, in the present embodiment Cell area A 1 and the peripheral side circuit region A 2 It is not necessary to remove the developer-soluble antireflection film portions formed in step 1 in separate steps, and can be removed all at once.

次に、図7(c)に示すように、RIEにより、第一のパターン105をマスクにして被加工膜100を加工しCell領域Aに配線溝109を形成し、同時にレジストパターン108をマスクにして被加工膜100を加工し周辺回路領域Aに配線溝109を形成する。このとき、第一のパターン105の両端部がレジストパターン108によって覆われているため、第一のパターン105の両端部近傍下に位置する被加工膜100領域は加工されない。これにより、Cell領域Aの被加工膜100には互いに約30nmのスペースで隔離された幅約30nmのライン状の配線溝109が形成される。配線溝109形成後には、エッチング処理及び酸素を含むプラズマ処理等により、第一のパターン105及びレジストパターン108をそれぞれ除去する。 Next, as shown in FIG. 7 (c), by RIE, and the first pattern 105 as a mask to form a wiring groove 109 and Cell area A 1 processing film to be processed 100, the mask resist pattern 108 at the same time to to form a wiring trench 109 in the peripheral circuit region a 2 by processing the film to be processed 100. At this time, since both end portions of the first pattern 105 are covered with the resist pattern 108, the region to be processed 100 located under both end portions of the first pattern 105 is not processed. Thus, a line-like wiring groove 109 having a width of about 30nm isolated with the space of approximately 30nm to each other in the film to be processed 100 in the Cell area A 1 is formed. After the formation of the wiring groove 109, the first pattern 105 and the resist pattern 108 are removed by an etching process, a plasma process containing oxygen, or the like.

なおこの配線溝109形成時には、後の配線材料のCMP工程における平坦化を安定させるため、被加工膜100に形成される配線パターン110の被覆率を一定にするよう、被加工膜100にはダミー溝114も同時に形成する。 When the wiring groove 109 is formed, the processed film 100 is provided with a dummy so that the coverage of the wiring pattern 110 formed on the processed film 100 is constant in order to stabilize the flattening of the subsequent wiring material in the CMP process. The groove 114 is also formed at the same time.

次に、図7(d)に示すように、電気めっき法等により、Cu等の配線材料を配線溝109及びダミー溝114に埋め込み、さらにCMPにより、被加工膜100上のCuを研磨除去して、被加工膜100のメモリCell領域Aにライン状の配線パターン110を、被加工膜100の周辺回路領域Aに回路配線パターン110をそれぞれ形成する。また同時に、ダミー溝114にはダミーパターン115が形成される。 Next, as shown in FIG. 7D, a wiring material such as Cu is embedded in the wiring groove 109 and the dummy groove 114 by electroplating or the like, and Cu on the film to be processed 100 is polished and removed by CMP. Then, a line-shaped wiring pattern 110 is formed in the memory cell area A 1 of the film to be processed 100, and a circuit wiring pattern 110 is formed in the peripheral circuit area A 2 of the film to be processed 100. At the same time, a dummy pattern 115 is formed in the dummy groove 114.

以上のように、本実施例に係る半導体装置の製造方法を用いることにより、膜厚が不均一に形成される反射防止膜の除去工程を簡略化して、メモリCell領域A及び周辺回路領域Aにそれぞれの配線パターン110を形成することができる。 As described above, by using the manufacturing method of the semiconductor device according to the present embodiment, the removal process of the antireflection film having a non-uniform film thickness is simplified, and the memory cell region A 1 and the peripheral circuit region A Each wiring pattern 110 can be formed on the substrate 2 .

なお、本実施例に係る半導体装置の製造方法においても、実施例2に係る半導体装置の製造方法と同様に、第一のパターン105上に形成したレジスト膜107の現像時に第一のパターン105のみを露出して、露出した第一のパターン105を加工し、第一のパターン105にさらにパターンを追加してもよい。その場合には、レジストパターン108を除去して、第一のパターン105をマスクに被加工膜100を加工し、配線溝109を形成することができる。 In the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment, only the first pattern 105 is developed when the resist film 107 formed on the first pattern 105 is developed, as in the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment. May be exposed, the exposed first pattern 105 may be processed, and further patterns may be added to the first pattern 105. In that case, the resist pattern 108 is removed, the processed film 100 is processed using the first pattern 105 as a mask, and the wiring groove 109 can be formed.

(実施例3の変形例)
次に、図8を参照して、実施例3の変形例に係る半導体装置の製造方法を説明する。図8は、本変形例の半導体装置の製造方法を示す工程図である。本変形例に係る半導体装置の製造方法が、実施例3に係る半導体装置の製造方法と異なる点は、被加工膜上に反射防止絶縁膜を形成し、反射防止絶縁膜上に第一のパターンをさらに形成する点にある。このため、実施例1、3で説明した半導体装置と同一部分には同一符号を付して、実施例1、3で説明した半導体装置の製造方法と同一工程の説明は省略する。
(Modification of Example 3)
Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to a modification of the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a process diagram showing a method of manufacturing a semiconductor device according to this modification. The semiconductor device manufacturing method according to this modification differs from the semiconductor device manufacturing method according to the third embodiment in that an antireflection insulating film is formed on the film to be processed, and the first pattern is formed on the antireflection insulating film. Is to further form. For this reason, the same parts as those of the semiconductor device described in the first and third embodiments are denoted by the same reference numerals, and description of the same steps as those of the semiconductor device manufacturing method described in the first and third embodiments is omitted.

まず、図8(a)に示したように、ポリシリコン膜等の被加工膜100上に、塗布法等により、上述した反射防止絶縁膜111を形成する。さらに、実施例3と同様、反射防止絶縁膜111上に、犠牲膜112、反射防止膜(図示を省略)及びレジスト膜を積層した後、レジスト膜にレジストパターン103を形成する。 First, as shown in FIG. 8A, the above-described antireflection insulating film 111 is formed on the film to be processed 100 such as a polysilicon film by a coating method or the like. Further, as in Example 3, a sacrificial film 112, an antireflection film (not shown), and a resist film are laminated on the antireflection insulating film 111, and then a resist pattern 103 is formed on the resist film.

次に、図8(b)に示したように、RIEにより、レジストパターン103をマスクに反射防止膜を除去し、犠牲膜112を加工して犠牲膜パターン113を形成した後、レジストパターン103及び反射防止膜を除去し、反射防止絶縁膜111上に犠牲膜パターン113を覆うように第一の膜を形成する。続いて、反射防止絶縁膜111を露出するように第一の膜をエッチバックして、犠牲膜パターン113の側壁部に第一のパターン105を形成する。その後、犠牲膜パターン113をエッチング除去する。 Next, as shown in FIG. 8B, the antireflection film is removed by RIE using the resist pattern 103 as a mask, the sacrificial film 112 is processed to form the sacrificial film pattern 113, and then the resist pattern 103 and The antireflection film is removed, and a first film is formed on the antireflection insulating film 111 so as to cover the sacrificial film pattern 113. Subsequently, the first film is etched back so as to expose the antireflection insulating film 111, thereby forming the first pattern 105 on the side wall portion of the sacrificial film pattern 113. Thereafter, the sacrificial film pattern 113 is removed by etching.

次に、図8(c)に示すように、反射防止絶縁膜111上に第一のパターン105上にレジスト膜を塗布後、Cell領域Aの第一のパターン105及び周辺回路領域Aの反射防止絶縁膜111を露出するように所定のパターンをレジスト膜に形成する。 Next, as shown in FIG. 8 (c), after applying a resist film on the first pattern 105 on dielectric antireflective film 111, Cell area A 1 of the first pattern 105 and the peripheral circuit region A 2 A predetermined pattern is formed on the resist film so as to expose the antireflection insulating film 111.

次に、図8(d)に示すように、RIEにより、第一のパターン105及びレジストパターン108をマスクに反射防止絶縁膜111を加工し、さらに第一のパターン105及びレジストパターン103を除去後、反射防止絶縁膜111をマスクにして被加工膜100を加工し、Cell領域A及び周辺回路領域Aに所定の配線溝109を形成する。また、被加工膜100に形成される配線パターンの被覆率を一定にするため、被加工膜100に配線溝109と同時にダミー溝114も加工する。なお、この被加工膜100の加工工程においては、第一のパターン105及びレジストパターン108を除去せずに、第一のパターン105及びレジストパターン108をマスクにしたRIEにより、被加工膜100を加工することもできる。 Next, as shown in FIG. 8D, after the antireflection insulating film 111 is processed by the RIE using the first pattern 105 and the resist pattern 108 as a mask, the first pattern 105 and the resist pattern 103 are further removed. , and the dielectric antireflective film 111 as a mask to process the film to be processed 100 to form a predetermined wiring trench 109 in the Cell area a 1 and the peripheral circuit region a 2. Further, in order to make the coverage of the wiring pattern formed in the film to be processed 100 constant, the dummy groove 114 is also processed in the film to be processed 100 simultaneously with the wiring groove 109. In the processing step of the processing target film 100, the processing target film 100 is processed by RIE using the first pattern 105 and the resist pattern 108 as a mask without removing the first pattern 105 and the resist pattern 108. You can also

さらに反射防止絶縁膜111を除去した後、配線溝109及びダミー溝114に配線材料を埋め込み、CMPにより被加工膜100上の配線材料を研磨除去して、Cell領域A及び周辺回路領域Aに所定の配線パターン及びダミーパターンを形成する。 After further removing the dielectric antireflective film 111, burying the wiring material in the wiring groove 109 and the dummy groove 114, the wiring material on the processed film 100 is polished removed by CMP, Cell area A 1 and the peripheral circuit region A 2 A predetermined wiring pattern and a dummy pattern are formed.

以上のように、本変形例に係る半導体装置の製造方法を用いることにより、配線パターンを形成することができる。本変形例に係る半導体装置の製造方法によっても、被加工膜100と第一のパターン105間に反射防止絶縁膜111を形成しているため、被加工膜上に成膜された膜厚の不均一な反射防止膜を別々の工程により除去するといった必要がなく、配線パターン等の形成を簡易化することが可能である。 As described above, a wiring pattern can be formed by using the method for manufacturing a semiconductor device according to this modification. Also in the method of manufacturing a semiconductor device according to this modification, the antireflection insulating film 111 is formed between the film to be processed 100 and the first pattern 105, so that the thickness of the film formed on the film to be processed is not large. It is not necessary to remove the uniform antireflection film by a separate process, and the formation of a wiring pattern or the like can be simplified.

また、反射防止絶縁膜111が平坦な被加工膜100上に形成されるため、反射防止絶縁膜111の加工速度が特定の箇所においてばらつく恐れがなく、加工速度を一定に保つことができる。 Further, since the antireflection insulating film 111 is formed on the flat film to be processed 100, the processing speed of the antireflection insulating film 111 is not likely to vary at a specific location, and the processing speed can be kept constant.

なお、上述した各実施例及び変形例では、本発明を配線パターンの形成方法に適用した例を示しているが、本発明をゲートパターンやホールパターン等の形成方法に適用することも可能である。 In each of the above-described embodiments and modifications, an example is shown in which the present invention is applied to a method for forming a wiring pattern. However, the present invention can also be applied to a method for forming a gate pattern, a hole pattern, or the like. .

本発明の実施例1に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図。Process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の変形例に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図。Process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on the modification of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図。Process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の変形例に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図。Process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on the modification of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る半導体装置の製造方法を示す工程図。Process drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係る半導体装置の製造方法を示す工程図。Process drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係る半導体装置の製造方法を示す工程図。Process drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3の変形例に係る半導体装置の製造方法を示す工程図。Process drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on the modification of Example 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100:被加工膜
101:第一の膜
105:第一のパターン
106:反射防止膜(現像液可溶性反射防止膜)
107:レジスト膜
108:レジストパターン
109:配線溝
110:配線パターン
111:反射防止絶縁膜
112:犠牲膜
113:犠牲膜パターン
100: Film to be processed 101: First film
105: First pattern
106: Antireflection film (developer-soluble antireflection film)
107: resist film 108: resist pattern 109: wiring groove 110: wiring pattern 111: antireflection insulating film 112: sacrificial film
113: Sacrificial film pattern

Claims (5)

被加工膜上に第一のパターンを形成する工程と、
前記第一のパターンが形成された領域を含む前記被加工膜上に反射防止膜及びレジスト膜を順に形成する工程と、
前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成することにより前記反射防止膜を露出し、露出した前記反射防止膜を前記レジスト膜の現像に使用される現像液を用いて除去し、前記被加工膜の一部及び前記第一のパターンの少なくとも一部を露出する工程と、
前記第一のパターン及び前記レジストパターンをマスクに前記被加工膜を加工する工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a first pattern on the workpiece film;
A step of sequentially forming an antireflection film and a resist film on the film to be processed including the region where the first pattern is formed;
The resist film is developed to form a resist pattern to expose the antireflection film, and the exposed antireflection film is removed using a developer used for developing the resist film, and the film to be processed Exposing a part of the first pattern and at least a part of the first pattern;
Processing the film to be processed using the first pattern and the resist pattern as a mask;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
被加工膜上に第一のパターンを形成する工程と、
前記第一のパターンが形成された領域を含む前記被加工膜上に反射防止膜及びレジスト膜を順に形成する工程と、
前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成することにより前記反射防止膜を露出し、露出した前記反射防止膜を前記レジスト膜の現像に使用される現像液を用いて除去し、前記第一のパターンの一部を露出する工程と、
露出した前記第一のパターン部を加工する工程と、
前記レジストパターン及び前記反射防止膜を除去する工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a first pattern on the workpiece film;
A step of sequentially forming an antireflection film and a resist film on the film to be processed including the region where the first pattern is formed;
The resist film is developed to form a resist pattern to expose the antireflection film, and the exposed antireflection film is removed using a developer used for developing the resist film. Exposing a part of the pattern;
Processing the exposed first pattern portion;
Removing the resist pattern and the antireflection film;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
被加工膜上に反射防止絶縁膜を形成する工程と、
前記反射防止絶縁膜上に第一のパターンを形成する工程と、
前記第一のパターンが形成された領域を含む前記反射防止絶縁膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜にレジストパターンを形成して前記反射防止絶縁膜の一部及び前記第一のパターンの少なくとも一部を露出する工程と、
露出した前記第一のパターン及び前記レジストパターンをマスクにして前記反射防止絶縁膜を加工して前記被加工膜を露出する工程と、
露出した前記被加工膜を加工する工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming an antireflection insulating film on the film to be processed;
Forming a first pattern on the antireflection insulating film;
Forming a resist film on the antireflection insulating film including the region where the first pattern is formed;
Forming a resist pattern on the resist film to expose at least a part of the antireflection insulating film and the first pattern;
Processing the antireflection insulating film using the exposed first pattern and the resist pattern as a mask to expose the film to be processed;
Processing the exposed film to be processed;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
被加工膜上に反射防止絶縁膜を形成する工程と、
前記反射防止絶縁膜上に第一のパターンを形成する工程と、
前記第一のパターンが形成された領域を含む前記反射防止絶縁膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜にレジストパターンを形成して前記第一のパターンの一部を露出する工程と、
露出した前記第一のパターンを加工する工程と、
前記レジストパターンを加工除去した後、前記反射防止絶縁膜を加工して前記被加工膜を露出する工程と、
露出した前記被加工膜を加工する工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming an antireflection insulating film on the film to be processed;
Forming a first pattern on the antireflection insulating film;
Forming a resist film on the antireflection insulating film including the region where the first pattern is formed;
Forming a resist pattern on the resist film to expose a part of the first pattern;
Processing the exposed first pattern;
After processing and removing the resist pattern, processing the antireflection insulating film to expose the film to be processed;
Processing the exposed film to be processed;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記被加工膜上に前記第一のパターンを形成する工程は、
前記被加工膜上に犠牲膜を形成する工程と、
前記犠牲膜を加工して犠牲膜パターンを形成する工程と、
前記被加工膜上に前記犠牲膜パターンを覆うように第一の膜を形成する工程と、
前記被加工膜を露出するように前記第一の膜を加工して、前記犠牲膜パターンの側壁部に前記第一のパターンを形成する工程と、
前記犠牲膜パターンを除去する工程と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
The step of forming the first pattern on the film to be processed includes:
Forming a sacrificial film on the film to be processed;
Processing the sacrificial film to form a sacrificial film pattern;
Forming a first film so as to cover the sacrificial film pattern on the film to be processed;
Processing the first film to expose the film to be processed, and forming the first pattern on the side wall of the sacrificial film pattern;
Removing the sacrificial film pattern;
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010199442A (en) * 2009-02-26 2010-09-09 Sharp Corp Method of forming resist pattern, method of manufacturing semiconductor device, method of manufacturing solid-state imaging element, solid-state imaging element, and electronic information equipment
JP2011049596A (en) * 2008-09-29 2011-03-10 Tokyo Electron Ltd Mask pattern forming method, fine pattern forming method, and film deposition apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011049596A (en) * 2008-09-29 2011-03-10 Tokyo Electron Ltd Mask pattern forming method, fine pattern forming method, and film deposition apparatus
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